MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798290948041
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32260774
■035    ▼a(MiAaPQ)0187rice5476Crosby
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a576
■1001  ▼aCrosby,  Tessa  Marie.
■24510▼aAdvancing  Polycyclic  Aromatic  Hydrocarbon  Bioremediation  Using  Genetic  Bioaugmentation  in  Soil  Microbial  Communities
■260    ▼a[Sl]▼bRice  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a120  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Stadler,  Lauren.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Rice  University,  2025.
■520    ▼aPolycyclic  aromatic  hydrocarbons  (PAHs)  are  introduced  into  the  environment  through  forest  fires,  fossil  fuel  combustion,  and  crude  oil  spills,  posing  significant  health  and  ecological  risks.  These  compounds  are  carcinogenic  and  disrupt  soil  microbial  processes  essential  for  ecosystem  functions.  Bioremediation,  which  uses  microorganisms  to  degrade  pollutants,  can  be  applied  to  ameliorate  contaminated  environments.  However,  biodegradative  functions  are  often  limited  because  exogenous  bacteria  cannot  compete  with  native  microbes.Genetic  bioaugmentation  offers  a  promising  solution  by  equipping  native  microbes  with  biodegradative  capabilities  encoded  and  delivered  via  mobile  genetic  elements  such  as  plasmids.  This  approach  leverages  the  adaptability  and  ecology  of  native  microbial  communities.  I  hypothesize  that  delivering  catabolic  genes  on  plasmids  to  native  microbes  enhances  PAH  removal  by  engaging  a  diverse,  well-adapted  bacterial  community  rather  than  relying  on  a  single  species.  Previous  research  on  genetic  bioaugmentation  has  inadequately  addressed  the  fitness  impacts  of  plasmids  on  recipient  bacteria,  the  range  of  plasmid  recipients,  and  their  effect  on  biodegradation  rates.This  thesis  investigates  these  factors  by  engineering  plasmids  with  the  bphC  dioxygenase  gene  and  conjugating  them  to  soil  bacteria.  Results  revealed  that  plasmid  fitness  effects  significantly  influenced  conjugation  rates,  community  structure,  and  PAH  biotransformation.  Moreover,  plasmid  transfer  rates  were  strongly  associated  with  recipient  bacterial  abundance  in  synthetic  communities.  To  track  plasmid  persistence,  the  pKJK5  plasmid  was  modified  with  a  genetic  memory  biosensor.  This  plasmid  persisted  in  soil  microbial  communities  for  10  days  without  selective  pressure  and  showed  enhanced  stability  and  biodegradation  efficiency  in  the  presence  of  a  model  PAH.These  findings  highlight  the  critical  role  of  plasmid  fitness  effects  in  shaping  microbial  community  dynamics  and  biodegradation  efficiency.  By  addressing  the  activity  and  longevity  of  biodegradative  functions  at  the  community  level,  this  research  advances  the  design  of  effective  genetic  bioaugmentation  strategies  for  PAH-contaminated  environments.
■590    ▼aSchool  code:  0187.
■650  4▼aMicrobiology
■650  4▼aEnvironmental  engineering
■650  4▼aGenetics
■653    ▼aGenetic  bioaugmentation
■653    ▼aConjugation
■653    ▼aPolycyclic  aromatic  hydrocarbons
■653    ▼aBioremediation
■653    ▼aDioxygenase
■690    ▼a0775
■690    ▼a0410
■690    ▼a0369
■71020▼aRice  University▼bCivil  and  Environmental  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-02B.
■790    ▼a0187
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17359731▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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